[MnO][H+] 2+ 2[Mn] AgCl(s)+eAg(s)+Cl E(AgCl/Ag)=E砓(AgCl/Ag)+ 0.059Vlg1 1[Cl] (3)利用標準電極電位表和能斯特方程,可以氮吹儀價格方便而準確地求得在任意指 定狀態下某電極的電位值。 例310 計算在298K時,由鋅板浸入0.001mol·dm3硫酸鋅溶液中組成的Zn2+/Zn 電極的電極電位值。 解:電極反應方程式為: Zn2+(0.001mol·dm3)+2eZn(s) 查表34得Zn2+/Zn電極的標準電極電位: E砓(Zn2+/Zn)=0.76V 按電極反應式,可寫出該電極在298K時的能斯特方程: 2+ E(Zn2+/Zn)=E砓(Zn2+/Zn)+ 0.059Vlg [Zn] 21 根據題意可知,Zn2+離子的相對濃度為: [Z2+]=01mo·m3c砓01mo·m31mo·m3001 n.0 00ld/=.0 00ld/ld=.0 所以電極在標準狀態下的電極電位為: E(Zn2+/Zn)=E砓(Zn2+/Zn)+ 0.059Vlg[Zn2+] 2 0.059V =0.76V+ 2lg
(0.0 001) =0.85V 例311 將吸附O2(g)已達平衡的氧氣電極(O2的分壓為100kPa)插入OH離子濃 度為0.10mol·dm3的溶液中,即組成了O2/OH電極。試求在298K時,該O2/OH電極的電 位值。 解:電極反應為: O2(10 00kaH2e010mo·m3 P)+2O+44OH(.ld) 查表34得O2/OH電極在298K時的標準電極電位: E砓(O2/OH)=0.40V 按電極反應方程式寫出該電極在298K時的能斯特方程: 104第三章 溶液中的化學平衡 E(O2/OH)=E砓(O2/OH)+ 0.059Vlgp(O2) 44[OH] 根據題意可知,O2氣體的相對分壓為: p(O2)=100kPa/p砓=100kPa/100kPa=1 OH離子的相對濃度為: [OH]=01ld3/砓=.0mo·m31mo·m301 .0mo·mc01ld/ld=.0 所求O2/OH電極在指定條件下的電極電位為: E(O/OH)=E砓(O/OH)+0.059Vlgp(O2) 224[OH]4 =0.40V+ 0.059Vlg1 4(0.1
0)4=0.40V+0.059V=0.459V≈0.46V 從上述兩個例子可以看出: ①相關的電極反應物質的濃度的變化明顯地影響到電極電位的大小。決 砓 定電極電位高低的主要因素不是相關物質的濃度,而是其標準電極電位值E, 即組成電極的電對的本性。相關離子濃度的變化對電極電位的影響,一般要小 砓砓 于E。但是通常情況下電極的組成是指定的,其E已是定值,這時要改變實際 的電極電位,總是通過改變相應物質的濃度來實現的。 ②當Mn+/M電極中金屬離子濃度降低時,金屬將更易于失去電子,氧化成 金屬離子而進入溶液中。使Mn+/M電極的電位降低(電位代數值減小)。 ③當A/A電極中非金屬離子濃度降低時,非金屬將更易于得到電子,還原 成非金屬離子而進入溶液中,使A/A電極的電位升高(電位代數值增大)。 例312 在298K時,將銀棒插入濃度為1mol·dm3的AgNO3溶液中,再加入足量的 KCl使生成AgCl沉淀,即組成了一個AgCl/Ag電極(即AgA